東京大學的高井MaDoKa教授等人開發出一種貼在皮膚上測量體液中糖分等指標的感測器,並使用動物驗證了其性能。該感測器安裝在内部空心的短針上,患者感覺到的疼痛較少,更加容易進行連續性測量,有助於進行健康管理。
研究團隊稱約1毫米的短針造成的疼痛較小(提供:東京大學的高井教授)
在測量血糖值等指標時,使用到達血管的粗針常常會伴隨疼痛。目前,亟需一種疼痛較少,並能夠準確測量的方法。
高井教授等人將目光投向了緊貼皮膚下方、充滿細細胞間隙的「細胞間質液」區域。這種液體成分與血液非常相近。由於細胞間質液充滿了緊貼皮膚下方的區域,因此無需將針刺得像到達血管那樣深,使用比平常更細更短的針即可完成測量。只需分析細胞間質液的成分,就有可能獲得與血液檢查相近的結果,相關研究正在推進中。
研究團隊使用一種樹脂——聚乳酸,製作了長約1毫米、尖端直徑50微米(1微米是100萬分之1米)的空心針。針的表面覆蓋了一層黃金薄膜,以提高耐久性。作爲感測器,空心部分的内側嵌入了一種含有酶的凝膠,這種酶會與糖分的葡萄糖發生反應。根據葡萄糖與酶反應時間產生的電流即可測定葡萄糖濃度。
研究團隊測量了大鼠細胞間質液的葡萄糖濃度,得到了與血液中葡萄糖濃度相近的結果。據悉,研究團隊計劃今後將致力於提升感測器的功能,使其不僅能夠監測葡萄糖,還能同時監測多種成分。如果將其安裝在可穿戴器件等產品上,預計可用於即時檢測健康狀態並管理身體狀況。研究團隊計劃與企業開展合作研究,力爭推動其實際應用。
原文:《日本經濟新聞》、2024/10/22
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:ACS Nano
論文:Biocompatible core-shell microneedle sensor filled with zwitterionic polymer hydrogel for rapid continuous transdermal monitoring
DOI:10.1021/acsnano.4c02997